专利名称：双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件的制作方法
技术领域：
属于液压系统领域的液压动力件。 技术背景现有技术的缺点是现有液压泵和液压马达(摆线马达、轴向柱塞马达、齿轮 马达等)存在结构复杂、故障率高、磨损大、效率低、生产难度大、造价高的缺点。现 有液压泵和液压马达在高速工作时有漏油现象造成动力损失。液压泵和液压马达的转速 有上限，因为高速时高低压区易漏油降低效率，且活塞有锤击现象，有噪音，磨损大， 传动系统有抖动现象降低效率和工作质量。活塞腔内压力不易控制，高压时造成活塞顶 面磨损，相对负压时容易使活塞顶部脱离接触面而漏油。液压油路径曲折、转角太多或 不能回避直角油路，高速时增加流体阻力，使流体发热，降低工作效率和使用寿命。大 部分液压动力件在工作时液体流速呈波形或陡形，使动力传导曲线也呈波形或陡形，对 于动力传导稳定性要求高的系统来讲不易采用。最相近的一个方案是一款连续内六波形面八活塞式低速大扭的一款形式的动力 件，它的局限是无法实现高速工作，高速时活塞弹跳漏油损失动力，结构复杂，工艺复 杂成本高，油路曲折阻力大。
发明内容所要解决的技术问题是1、液压泵和液压马达的高速问题，2、简化结构和生产工艺流程，3、提高耐久 性、抗磨损性、可靠性，4、降低故障率，5、解决流体阻力问题，6、提高能力传递效 率，7、动力传导均衡、无起伏跳动，8、提高液压泵和液压马达的双向性和可互换性， 9、可以采用中轴通过式来实现动力件两侧带负载工作。技术方案定子内部圆曲面上有两个隆起段，呈对称分布，各占四分之一圆周，定子隆起 段顶端与转子圆曲面紧密接合，定子隆起段上开油槽，转子上有以转子中心为对称点的 对称设置的活塞，活塞为四个，活塞内设有活塞腔和活塞弹簧，转子与转轴连接；活塞 腔与环状油腔相通，活塞为矩形，活塞顶端为圆滑面或采用铰链链接的活动脚；定子内 部圆曲面上的两个隆起段上所开油槽起于坡道起点前端半个活塞头宽度处到接近坡道顶 点处，定子隆起段起点处与不隆起的定子圆曲面圆滑连接，定子隆起段顶部采用油阻弹 力结构，定子隆起段的曲面与不隆起的定子圆曲面的曲线圆心点在转子圆心一侧。转子旋转时定子隆起段顶部始终与转子面紧密连接，始终保持阻断高压区与低 压区油料的连通；活塞在坡道段被压入活塞腔，使活塞可以越过定子隆起段实现从低压 油区转移到高压油区的动作；在等截面段活塞在高压油的推动下带动转子旋转做功，并 推动另一侧油料回到低压油管；坡道开油槽和梯形设计符合流体力学原理，减少阻力防 止油料发热；活动脚可以有效减少磨损和漏油，活塞腔与油道连通有效简化结构，增大流体截面减少阻力，矩形活塞的宽度和转子的厚度基本相同，略小于转子的厚度为了活 动，所以转子对活塞是开放的夹式而不是包围式，降低生产难度，简化结构；活动脚顶 部半侧开油槽一是为了排油，二是可以最大延长坡道长度来减小活塞的瞬时速率增加转 速，如果减少坡道长度可以省略活动脚顶部半侧开油槽，对于较低转速或扭力不大的系 统可以选用图2的简化结构形式，单坡道可以延长至近半周，坡度较缓，转速会提高很 多；外部油道可以选用大口径的油管，降低流速，动力件内油腔截面尽量减小可以增大 转速。环状油道矩形截面高度不能太大，如果有大扭矩要求，可以增加环状油道矩形截 面宽度来解决。有益效果通过尽力减少活动部件的数量和简化整体构造形状和尺寸来简化结构，能够提 高液压动力件的工作效率、降低磨损、提高转速和扭矩、降低故障率、降低高速时液压 油的升温问题、解决活塞腔内压力平衡问题、解决动力平衡问题使动力输出输入平稳、 消除转子在垂直轴向的作用力、降低生产成本和生产难度和推动液压动力系统在生产生 活中的广泛应用。
图1是双坡道四活塞的形式， 图2是单坡道两活塞的形式，
图3是侧面外观示意图，图4是顶珠式活塞。图上数字标注代表如下1、定子2、转子3、转轴4、活塞5、活塞腔泄油道6、防漏顶块7、梯形主油 道8、外油管道9、活塞弹簧10、活动脚11、活动脚单向泄油槽12、封压盘盖13、锁紧 螺母14、定子隆起坡道15、外泄顶珠16、吸油顶珠17、环状油道。
具体实施方式
图1为转子在垂直于轴向无作用力的最简结构形式，主要包括定子隆起坡道 14、四个活塞4、双进双出油道8，可以在动力件主体外侧合并为一进一出油道；转子2 旋转的任何时刻均有对称两个活塞4在等截面环状油道17上传递高压油的动力做功，而 另外两个活塞则通过定子隆起坡道14，由于坡道段有梯形主油道7的开口使活塞两侧油 料连通而无压力差，整个坡道段活塞不做功，活塞运动到了坡道底部与等截面油道相接 处时，阻断了坡道段高压油槽和等截面环状油道的油料的连接，而进入了高压油推动活 塞带动转轴做功的阶段，四个活塞4有相对的两组，所以总能保持有一组相对活塞在做 功，从而确保做功的连续性，由于受高压油推动的活塞是对称的，所以，转子与定子没 有相对运动趋势，也就没有压力和由此产生的磨损；转轴3与转子2连接，用来传导运动 的能量，防漏顶块6利用弹簧的弹力始终顶在转子上，可以防止泄露，活塞4内部有活塞 弹簧9和活塞腔泄油道5，活塞腔泄油道5与环状油腔17相通，活塞4的顶端设置活动脚 10，活动脚10设置活动脚单向泄油槽11。图2为转子在垂直于轴向有作用力即转子与定子有相对运动趋势的最简结构形 式，主要包括单坡道、两活塞和一进一出油道；由于起到做功效果的活塞只在半周上，所以，定子和转子之间有相对压力造成磨损和阻力；但是，在扭矩小、做功小或使用频 率不高的系统上可以采用。图3是侧面示意图，利用锁紧螺母13把封压盘盖12固定在定子1的两侧。图4是顶珠式活塞，利用外泄顶珠15和吸油顶珠16组成简易排油系统。
权利要求1.双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件，其特征是定子内部圆曲面上有两个 隆起段，呈对称分布，各占圆周的四分之一，定子隆起段顶端与转子圆曲面紧密接合， 定子隆起段上开油槽，转子上有以转子中心为对称点的对称设置的活塞，活塞为四个， 活塞内设有活塞腔和活塞弹簧，活塞腔与环状油腔相通，转子与转轴连接。
2.根据权利要求1所述的双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件，其特征是活 塞顶端为圆滑面或采用铰链链接的活动脚，活塞截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件，其特征是定 子内部圆曲面上的两个隆起段上所开油槽起于坡道起点前端半个活塞头宽度处到坡道顶 点处。
4.根据权利要求1所述的双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件，其特征是定 子隆起段起点处与不隆起的定子圆曲面是圆滑连接。
5.根据权利要求1所述的双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件，其特征是定 子隆起段顶部设置防漏顶块。
专利摘要双向高速高扭高效耐久简便式液压动力件是一种可以高速大扭矩稳定运行的液压动力件，可以作为液压泵或液压马达使用，技术方案的定子内部圆曲面上有两个隆起段，呈对称分布，各占四分之一圆周，定子隆起段顶端与转子圆曲面紧密接合，定子隆起段上开油槽，转子上有以转子中心为对称点的对称设置的活塞，活塞为四个，活塞内设有活塞腔，并均匀分布在转子的圆周上，转子与转轴连接。它解决了简单构造下的液压动力件的高转速高效的稳定运行问题，简化了结构，减少活动部件的数量和简化整体构造形状和尺寸，减少漏油提高工作效率达到降低能耗的目的，降低机械磨损，提高扭矩，降低故障率，解决活塞腔内压力平衡问题，解决动力平衡问题使动力输出输入平稳，消除转子在垂直轴向的作用力。
文档编号F04C2/34GK201794784SQ20092028172
公开日2011年4月13日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者不公告发明人 申请人:于芳昊